Les chercheurs captent les configurations modifiées d'activité cérébrale de Parkinson chez les souris

Les chercheurs indiquent exactement comment l'activité cérébrale change dans des modèles de souris de la maladie de Parkinson, laissant entendre ce qui peut piloter des sympt40mes chez l'homme

Les tremblements indicateurs de la maladie de Parkinson apparaissent de l'activité anormale en région du cerveau essentielle pour le mouvement volontaire. Utilisant un modèle de souris de la maladie, les chercheurs à l'institut de l'Okinawa de l'université de diplômé de science et technologie (OIST) ont recensé les configurations exceptionnelles de l'activité cérébrale qui semblent être à la base de ses sympt40mes de signature.

Parkinson perturbe les noyaux gris centraux, un ensemble de noyaux qui retransmet l'information du cortex froissé aux endroits de cerveau importants pour le contrôle de mouvement. Un noyau connu sous le nom de striatum agit en tant que moyeu primaire d'entrée pour la structure entière. Marqué par un fort déclin dans la dopamine de messager chimique et les cellules qui l'effectuent, les robs de Parkinson les noyaux gris centraux des outils qu'ils doivent fonctionner correctement et poussent le striatum dans l'hyperactivité pathologique.

« Quand vous enlevez la dopamine, les cellules réorganisent, et cette réorganisation mène à la plupart des sympt40mes de Parkinson, » a dit prof. Gordon Arbuthnott, auteur supérieur de l'étude et investigateur principal du mécanisme de cerveau d'OIST pour l'élément de comportement. La recherche, en ligne publié le 30 janvier 2019 par le tourillon européen de la neurologie, propose que la configuration normale des neurones striatal de l'activité se fausse quand les cellules sont affamées de la dopamine. La configuration devient dominée par un sous-ensemble particulier de cellules, allumant souvent dans la synchronisation. Les souris avec cette configuration de l'activité cérébrale tournent en cercles répétitifs, qui est particulière dans des modèles de souris de Parkinson.

Les scientifiques sont allés un peu plus : Par des neurones de montage avec les protéines sensibles à la lumière, ils pouvaient à l'appel l'activité striatal des souris normales en les exposant à la lumière. Remarquablement, les neurones ont réagi différemment à différentes configurations de la lumière. La lumière continue a recréé l'anormal, a synchronisé la configuration et a fait tourner des souris dans un sens. Mais la lumière pulsée a excité moins neurones, a déclenché une activité striatal plus typique, et des souris réellement entraînées pour tourner dans l'autre sens.

« Le fait que, quand j'ai changé la stimulation, l'animal a tourné au bord opposé--c'était choquant, » a dit M. Omar Jaidar, premier auteur de l'étude et un chercheur post-doctoral dans l'élément d'Arbuthnott au moment de la recherche. (Jaidar est maintenant un postdoc avec le tintement de prof. juin à l'Université de Stanford.) L'observation propose que les sympt40mes comme un Parkinson apparaissent en raison de l'activation intense de beaucoup de neurones dans la synchronisation, non réprimé par la dopamine modulatory signale.

« Vous avez besoin d'une certaine séquence des muscles pour se contracter pour accomplir n'importe quel mouvement, et c'est pareil pour les neurones [striatal], » a dit Jaidar. Les groupes de neurones striatal tendent à allumer dans l'ordre, divisant leur travail assez régulièrement. Si cette configuration d'activité n'est pas mise à jour, dit-il, le striatum ne peut pas fonctionner normalement. Les « gens doivent creuser plus profond dans la séquence d'allumer de neurones ; il pourrait être important pour de futurs traitements. »

Vieux modèles provocants de Parkinson

Ces résultats contredisent les modèles existants de la maladie de Parkinson, qui se concentrent sur la façon dont la condition affecte différents types de neurones. Deux types de cellules, connus sous le nom de neurones striatal de sortie, reçoivent la dopamine dans le striatum et réagissent à son signe. Le premier type, les neurones D1 appelés, sont pensés pour aider les mouvements initiés tandis que les neurones D2 les suppriment. Normalement, les cellules travaillent ensemble en harmonie, modulant le mouvement en temps réel comme l'accélérateur et le frein dans un véhicule. Beaucoup de modèles proposent que les neurones D2 soient trop actifs en Parkinson et empêchent le mouvement à la remarque d'entraîner la dureté, les tremblements et même la congélation.

Mais la réalité peut ne pas être si simple.

Les « cellules n'ont pas simplement « plus » et « sans »--elles ont des signaux analogiques, » a dit Arbuthnott. « Et si vous avez un grand groupe de eux, le signe est bien plus complexe. » L'étude neuve a expliqué que D1 et les neurones D2 contribuent également à l'activité cérébrale anormale vue en modèles de Parkinson. Ce n'est pas une question de D2 maîtrisant D1, mais plutôt, les chaînes entières de système faute de dopamine.

En comprenant comment les configurations de la modification d'activité à un niveau de circuit, scientifiques peuvent pouvoir développer de meilleures interventions pour Parkinson. Par exemple, cette ligne de recherche pourrait démystifier comment profondément les aides de stimulation de cerveau apaisent des sympt40mes parkinsoniens. Y a-t-il une meilleure voie de stimuler électriquement le cerveau et d'améliorer la qualité de vie pour des patients ?

« Le circuit entier est toujours là, intact, » a dit Jaidar. « La seule chose qui est manquante sont ces procédés modulatory, et qui est où les traitements entrent. »

Source : https://www.oist.jp/news-center/news/2019/2/4/altered-brain-patterns-parkinsons-captured-mice